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申请/专利权人：兴容(上海)信息技术股份有限公司

摘要：本发明涉及数据分析技术领域，具体为一种基于数据监测的异常数据智能监管系统及方法，包括：数据收发模块、矩阵处理模块、特征解析模块、异常定位模块和部件放缩模块，数据收发模块用于进行矩阵数据的发送与接收，矩阵处理模块用于拟合复合矩阵，并输出处理矩阵，特征解析模块用于判断最终处理矩阵是否存在数据处理错误，所述异常定位模块用于对发生错误步骤的节点设备进行定位，部件放缩模块用于对异常设备的处理矩阵进行放缩，本发明能够发现异常数据，并对存在异常的设备进行定位，从而减少数据异常对生产工艺和设备性能的影响，帮助工控系统及时发现和解决问题，提高生产效率。

主权项：1.一种基于数据监测的异常数据智能监管方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S100.对所有的节点设备按数据处理的流程顺序进行编号，工控终端为每一个节点设备分配一个唯一的特征矩阵，并计算出这些特征矩阵的逆矩阵；S200.工控探头获取初始数据后，根据节点设备的编号，将记录初始数据的矩阵发送到第一节点设备，第一节点设备接收到所述初始数据矩阵后，在初始数据矩阵后右乘自身的特征矩阵，得到复合矩阵，将复合矩阵作为输入矩阵输入设备进行处理，输出一次处理矩阵；S300.第一节点设备将一次处理矩阵按编号顺序发送给第二节点设备，第二节点设备将一次处理矩阵作为初始数据矩阵，重复步骤S200，得到二次处理矩阵，以此类推，所有节点设备均处理完毕后，得到最终处理矩阵；S400.控制终端接收所述最终处理矩阵，计算最终处理矩阵的特征值，再按编号反向顺序逐次将最终处理矩阵乘以各节点设备特征矩阵的逆矩阵，得到多个还原矩阵，按还原次数从小到大排列所有还原矩阵，计算每个还原矩阵的特征值与上一个还原矩阵特征值的比值,根据所述比值与各节点设备特征矩阵的特征值，确定数据是否存在异常；S500.在判定数据异常时给出异常设备的编号，并根据异常设备的偏差值与历史记录计算异常设备的劣化系数，根据劣化系数得到劣化矩阵，再利用劣化矩阵对异常设备的数据处理过程进行放缩；步骤S200包括：步骤S201.工控探头获取初始数据，将初始数据以矩阵的形式发送给编号为1的节点设备,该初始数据矩阵记为Q；步骤S202.节点设备1接收到初始数据矩阵后，执行运算T1=Q·A1，所述T1为节点设备1的复合矩阵，将T1作为输入矩阵，按节点设备1自身的运算程序进行运算，得到一次处理矩阵Q1；步骤S300包括：步骤S301.节点设备1将一次处理矩阵发送给节点设备2，节点设备2执行运算T2=Q1·A2，所述T2为节点设备2的复合矩阵，将T2作为输入矩阵，按节点设备2自身的运算程序进行运算，得到二次处理矩阵Q2；步骤S401.工控终端接收到Qn后，计算Qn的特征值tn+1，再执行以下运算，计算还原矩阵： ；其中，Pm表示编号为m的节点设备所对应的还原矩阵，所述m∈X，表示数据集Z中第n-i个元素；步骤S302.重复上述步骤，直到节点设备n对矩阵处理完毕后，得到最终处理矩阵Qn，将矩阵Qn发送到工控终端；步骤S400包括：步骤S402.计算各还原矩阵的特征值，计算结果记为数据集T，T={t1,t2,…tm,…,tn}，其中tm表示还原矩阵Pm对应的特征值；步骤S403.按以下公式，验证特征值处理的准确性： ；其中，Nm代表节点设备m的状态参数，所述Nm∈{0,1}，IFS为逻辑判断函数，为逻辑判断函数中的判断式，若判断式成立，则Nm=1，若判断式不成立，则Nm=0；按编号反向顺序生成验证序列K，所述K=[n,n-1,…,1]，依次将序列K中的元素代入上式中的m，得到的结果状态序列L，所述L=[Nn,Nn-1,…,N1]，所述序列L中的元素与序列K中的元素一一对应；步骤S404.按顺序判断序列L中的元素是否为1，若序列L中的元素全部为1，判断数据未发生异常，将还原矩阵Pn作为最后的执行矩阵发送给执行终端进行执行；当发现序列L中一个元素的值为0时，判断数据存在异常，并将这个元素在序列L中的位置记为g，所述g∈X，将编号为g的节点设备标记为异常设备，通知维修人员对设备g进行维修，并添加一条节点设备g的异常记录，转到步骤S500；步骤S500包括：步骤S501.计算节点设备g的偏差值e，所述，其中tg代表编号为g的节点设备对应的还原矩阵特征值，tg+1代表编号为g+1的节点设备对应的还原矩阵特征值，rg代表节点设备g特征矩阵的特征值；获取节点设备g的历史异常记录，在预设的时间范围T内，记录的总条数记为b，则节点设备g的异常频率V=bT；步骤S502.按以下公式，计算节点设备g的劣化系数J： ；其中，V0为系统预设的容错频率；步骤S503.计算劣化矩阵W，所述W=J·E·Ag，其中E为单位矩阵，Ag为节点设备g的特征矩阵，以及还原劣化矩阵W-1=1J·Ag-1，其中Ag-1为设备g特征矩阵的逆矩阵；在异常设备g得到维修之前，用W代替节点设备g的特征矩阵，用W-1代替节点设备g特征矩阵的逆矩阵，并在之后执行步骤S404的过程中，令Ng=1；将处理后的还原矩阵Pn作为最后的执行矩阵发送给执行终端进行执行。

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